BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
......................................

NGUYỄN VĂN LỢI

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHẤT TẠO HƯƠNG THUỘC NHÓM TERPENOID
THU NHẬN TỪ MỘT SỐ LOẠI QUẢ CÓ MÖI Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM VÀ
ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Hà Nội: 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
......................................

NGUYỄN VĂN LỢI

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHẤT TẠO HƯƠNG THUỘC NHÓM TERPENOID
THU NHẬN TỪ MỘT SỐ LOẠI QUẢ CÓ MÖI Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM VÀ
ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÃ SỐ: 62540101

ii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Luận án Tiến sĩ này, bên cạnh sự cố gắng lỗ lực của bản thân, em đã
nhận đƣợc sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều thầy, cô giáo và tập thể.
Em xin bày tỏ lòng cảm tạ và đội ơn sâu sắc đến thầy GS. TS. Hoàng Đình Hòa, cô
PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Tú- Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội, là những ngƣời đã tận
tình hƣớng dẫn, định hƣớng, đào tạo và giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn
thành Luận án. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các cô PGS. TS. Phạm Thu Thủy,
PGS. TS. Lâm Xuân Thanh, PGS. TS. Lê Thanh Mai- Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội, là
những ngƣời đã hƣớng dẫn và giúp đỡ em thực hiện các chuyên đề Tiến sĩ.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong hội đồng chấm Luận án Tiến sĩ đã
dành thời gian đọc, nhận xét và góp ý cho Luận án của em. Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy TS.
Vũ Hồng Sơn và các thầy, cô giáo trong Bộ môn Quản lý chất lƣợng, Bộ môn Công nghệ Sinh
học, Bộ môn Công nghệ Thực phẩm- Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm,
Viện Đào tạo Sau đại học- Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội đã đào tạo, tạo điều kiện, hƣớng
dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập, làm thí nghiệm và viết Luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các cán bộ, công nhân viên Trung tâm giáo dục và phát triển
sắc ký, Phòng thí nghiệm Công nghệ lọc hóa dầu và Vật liệu xúc tác- Viện Hóa học Kỹ thuật,
Bộ môn Vi sinh- Hóa sinh- Sinh học phân tử- Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực
phẩm- Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội. Khoa Hóa học- Trƣờng Đại học Khoa học Tự
nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nôi. Phòng Sinh học thực nghiệm- Viện Hóa học các hợp chất
thiên nhiên- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Phòng Bảo quản và chế biếnViên nghiên cứu Rau quả. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn bạn Học viên Cao học Trần Ánh Ngọc,
các bạn sinh viên K51, K52 ngành Công nghệ thực phẩm- Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội
đã giúp đỡ tôi thực hiện các nghiên cứu của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp trong Khoa Chế biến món ăn, Ban
Giám hiệu- Trƣờng Cao đẳng Du lịch Hà Nội nơi tôi đang công tác và giảng dạy đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và làm Luận án. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn bạn bè đã động
viên và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành Luận án.
Con xin cảm tạ và đội ơn sâu sắc tới cha, mẹ đã sinh thành, dƣỡng dục và khắc phục

1.1.4. Một số cấu tử thuộc nhóm terpenoid .................................................................. 9
1.1.4.1. Nootkatone ......................................................................................................... 9
1.1.4.2. Linalool .............................................................................................................. 9
1.1.4.3. Nerol ................................................................................................................ 10
1.1.4.4. Terpineol .......................................................................................................... 10
1.1.4.5. Geraniol............................................................................................................ 11
1.1.4.6. Citronellal ........................................................................................................ 11
1.1.4.7. Geranial ............................................................................................................ 12
1.1.4.8. Cumin aldehyde ............................................................................................... 12
1.1.5. Giá trị logP và momen lƣỡng cực của các cấu tử thuộc nhóm terpenoid ...................... 13

1.1.5.1. Giá trị logP ....................................................................................................... 13
1.1.5.2. Giá trị momen lƣỡng cực ................................................................................. 13


iv
1.2. KHÁI QUÁT VỀ QUẢ CÓ MÚI .................................................................................. 13

1.2.1. Cây ăn quả có múi trồng ở Việt Nam ............................................................... 13
1.2.1.1. Bƣởi.................................................................................................................. 13
1.2.1.2. Cam .................................................................................................................. 15
1.2.1.3. Chanh ............................................................................................................... 17
1.2.1.4. Quýt .................................................................................................................. 18
1.2.1.5. Quất .................................................................................................................. 19
1.2.1.6. Phật thủ ............................................................................................................ 20
1.2.2. Đặc tính của tinh dầu quả có múi ..................................................................... 21
1.2.3. Tình hình nghiên cứu tinh dầu từ quả có múi .................................................... 22
1.2.3.1. Nghiên cứu trên Thế giới................................................................................. 22
1.2.3.2. Nghiên cứu ở Việt Nam ................................................................................... 24
1.3. PHƢƠNG PHÁP THU HỒI CHẤT THƠM, TINH DẦU VÀ CÁC CẤU TỬ TẠO

1.6.1.4. Tƣơng tác giữ chất thơm với các muối vô cơ ................................................. 36
1.6.2. Ứng dụng chất thơm trong sản xuất một số sản phẩm thực phẩm ....................... 37
1.6.2.1. Chất thơm sử dụng trong sản xuất bánh .......................................................... 37
1.6.2.2. Chất thơm sử dụng trong sản xuất kẹo ............................................................ 37
1.6.2.3. Chất thơm sử dụng trong sản xuất thạch rau câu ............................................ 37
1.6.2.4. Chất thơm sử dụng trong chế biến các món ăn ............................................... 37
1.6.2.5. Chất thơm sử dụng trong sản xuất đồ uống .................................................... 38
CHƢƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 39
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU ................................................................................................... 39

2.1.1. Qủa có múi..................................................................................................... 39
2.1.2. Hóa chất......................................................................................................... 39
2.1.3. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu ....................................................................... 40
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................................. 40

2.2.1. Phƣơng pháp khảo sát quả có múi thích hợp cho thu hồi tinh dầu ...................... 40
2.2.1.1. Phƣơng pháp lấy mẫu ...................................................................................... 40
2.2.1.2. Xác định độ cứng của quả có múi bằng máy đo độ cứng ............................... 41
2.2.1.3. Xác định màu sắc của qủa có múi bằng máy đo màu ..................................... 41
2.2.1.4. Xác định tỷ lệ thu hồi vỏ quả bằng phƣơng pháp tính phần trăm .................. 41
2.2.1.5. Xác định độ ẩm vỏ quả có múi bằng phƣơng pháp chƣng cất với toluen ..... 41
2.2.1.6. Xác định hàm lƣợng tinh dầu vỏ quả có múi bằng phƣơng pháp chƣng cất lôi
cuốn theo hơi nƣớc........................................................................................................ 42
2.2.2. Các phƣơng pháp thu hồi tinh dầu vỏ quả có múi .............................................. 42
2.2.2.1. Phƣơng pháp ép lạnh ....................................................................................... 42
2.2.2.2. Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn theo hơi nƣớc ............................................. 43
2.2.3. Phƣơng pháp xác định các chỉ số hóa lý và cấu tử của tinh dầu .......................... 43
2.2.3.1. Phƣơng pháp xác định các chỉ số hóa lý của tinh dầu .................................... 43
2.2.3.2. Phƣơng pháp xác định cấu tử của tinh dầu vỏ quả có múi ............................. 46
2.2.4. Phƣơng pháp xác định các cấu tử tạo hƣơng trong tinh dầu vỏ quả có múi ......... 47

Yên và chanh giấy Hàm Yên đến hàm lƣợng tinh dầu ................................................ 60
3.2. XÂY DỰNG QUY TRÌNH THU HỒI TINH DẦU ....................................................... 61

3.2.1. Xác định phƣơng pháp thu hồi tinh dầu ............................................................ 61
3.2.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất thu hồi tinh dầu ............................ 63
3.2.2.1. Ảnh hƣởng của kích thƣớc nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu ......... 63
3.2.2.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ nƣớc/nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu .......... 65
3.2.2.3. Ảnh hƣởng của thời gian chƣng cất đến hiệu suất thu hồi tinh dầu ............... 66
3.2.2.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ khối lƣợng nguyên liệu/thể tích của thiết bị chƣng cất
đến hiệu suất thu hồi tinh dầu ....................................................................................... 66
3.2.3. Tối ƣu hóa quá trình chƣng cất tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng ....................... 68
3.2.3.1. Thiết lập mô hình thí nghiệm .......................................................................... 68
3.2.3.2. Tối ƣu hóa ........................................................................................................ 71
3.2.4. Quy trình thu hồi tinh dầu vỏ quả có múi ......................................................... 72
3.2.4.1. Sơ đồ quy trình ................................................................................................ 72


vii
3.2.4.2. Thuyết minh quy trình ..................................................................................... 73
3.3. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ HÓA LÝ VÀ CẤU TỬ CỦA TINH DẦU VỎ QUẢ CÓ MÚI 74
3.3.1. Xác định các chỉ số hóa lý của tinh dầu ............................................................ 74
3.3.2. Xác định các cấu tử của tinh dầu vỏ quả có múi ................................................ 76
3.3.2.1. Tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng ................................................................... 78
3.3.2.2. Tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên .............................................................. 79
3.3.2.3. Tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên ............................................................ 81
3.4. NGHIÊN CỨU CẤU TỬ TẠO HƢƠNG TRONG TINH DẦU VỎ QUẢ CÓ MÚI ....... 81

3.4.1. Tách nhóm cấu tử tạo hƣơng trong tinh dầu vỏ quả có múi .............................. 81
3.4.1.1. Sơ đồ quy trình tách nhóm cấu tử tạo hƣơng .................................................. 81
3.4.1.2. Thuyết minh quy trình tách nhóm cấu tử tạo hƣơng ...................................... 82

viii
3.6.1.2. Xác định một số hoạt tính sinh học của tổ hợp hƣơng ............................. 115
3.6.2. Nghiên cứu tạo hƣơng liệu quả có múi ........................................................... 117

3.6.2.1. Xác định công thức tạo hƣơng liệu quả có múi ........................................ 117
3.6.2.2. Quy trình tạo hƣơng liệu quả có múi ......................................................... 117
3.6.2.3. Đánh giá chất lƣợng hƣơng liệu quả có múi ............................................. 119
3.7. ỨNG DỤNG HƢƠNG LIỆU QUẢ CÓ MÚI VÀO CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ... 121

3.7.1. Bánh quy xốp hƣơng liệu quả có múi ............................................................. 121
3.7.1.1. Nghiên cứu thời điểm bổ sung hƣơng liệu quả có múi vào bánh quy xốp ........ 121

3.7.1.2. Đánh giá chất lƣợng cảm quan bánh quy xốp hƣơng liệu quả có múi.... 122
3.7.1.3. Công thức và quy trình sản xuất bánh quy xốp hƣơng liệu quả có múi . 123
3.7.2. Thạch rau câu hƣơng liệu quả có múi ............................................................. 124
3.7.2.1. Nghiên cứu thời điểm bổ sung hƣơng liệu quả có múi vào thạch rau câu ... 124

3.7.2.2. Đánh giá chất lƣợng cảm quan thạch rau câu hƣơng liệu quả có múi .... 124
3.7.2.3. Công thức và quy trình sản xuất thạch rau câu hƣơng liệu quả có múi .. 125
3.7.3. Nƣớc cam hƣơng liệu quả có múi .................................................................. 127

3.7.3.1. Nghiên cứu thời điểm bổ sung hƣơng liệu quả có múi vào nƣớc cam ... 127
3.7.3.2. Đánh giá chất lƣợng cảm quan nƣớc cam hƣơng liệu quả có múi .......... 128
3.7.3.3. Công thức và quy trình sản xuất nƣớc cam hƣơng liệu quả có múi ........ 128
3.7.4. Rƣợu mùi hƣơng liệu quả có múi ................................................................... 130

3.7.4.1. Nghiên cứu thời điểm bổ sung hƣơng liệu quả có múi vào rƣợu mùi .... 130
3.7.4.2. Đánh giá chất lƣợng cảm quan rƣợu mùi hƣơng liệu quả có múi .......... 130
3.7.4.3. Công thức và quy trình sản xuất rƣợu mùi hƣơng liệu quả có múi ......... 131
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 134

giấy Hàm Yên .......................................................................................................................... 59
Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của thời gian bảo quản đến hàm lƣợng tinh dầu thu đƣợc ...................... 60
Bảng 3.7. So sánh các phƣơng pháp thu hồi tinh dầu vỏ quả có múi ........................................ 62
Bảng 3.8. Điều kiện thí nghiệm đối với tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng................................ 68
Bảng 3.9. Mô hình thí nghiệm chƣng cất tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng ............................. 69
Bảng 3.10. Kết quả phân tích hồi quy hiệu suất thu hồi tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng ....... 69
Bảng 3.11. Chỉ số hóa lý của tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh
giấy Hàm Yên .......................................................................................................................... 74
Bảng 3.12. Các cấu tử của tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh giấy
Hàm Yên .................................................................................................................................. 76
Bảng 3.13. Các cấu tử trong phân đoạn tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng với n-hexane .......... 83

Bảng 3.14. Các cấu tử trong phân đoạn tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng với n-hexane và
diethyl ether............................................................................................................................. 85
Bảng 3.15. Các cấu tử trong phân đoạn tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng với diethyl ether ..... 86
Bảng 3.16. Tổng hợp kết quả trả lời của nhóm ngƣời thử trên mẫu phân đoạn 1 và tinh dầu vỏ
quả bƣởi Đoan Hùng ................................................................................................................ 87
Bảng 3.17. Tổng hợp kết quả trả lời của nhóm ngƣời thử trên mẫu phân đoạn 2 và tinh dầu vỏ
quả bƣởi Đoan Hùng ................................................................................................................ 88
Bảng 3.18. Tổng hợp kết quả trả lời của nhóm ngƣời thử trên mẫu phân đoạn 3 và tinh dầu vỏ
quả bƣởi Đoan Hùng ................................................................................................................ 88
Bảng 3.19. Giá trị logP và momen lƣỡng cực của các cấu tử trong các phân đoạn tinh dầu vỏ
quả bƣởi Đoan Hùng ................................................................................................................ 89
Bảng 3.20. Các cấu tử trong phân đoạn tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên với n-hexane ...... 91
Bảng 3.21. Các cấu tử trong phân đoạn tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên với n-hexane và
diethyl ether ............................................................................................................................. 92


xi
Bảng 3.22. Cấu tử trong phân đoạn tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên với diethyl ether ....... 93

Bảng 3.42. Công thức sản xuất bánh quy xốp hƣơng liệu quả có múi..................................... 123
Bảng 3.43. Công thức sản xuất thạch rau câu hƣơng liệu quả có múi ..................................... 125
Bảng 3.44. Công thức sản xuất nƣớc cam hƣơng liệu quả có múi........................................... 128
Bảng 3.45. Công thức sản xuất rƣợu mùi hƣơng liệu quả có múi ........................................... 131


xii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Công thức isoprene ..................................................................................................... 4
Hình 1.2. Nootkatone ................................................................................................................. 9
Hình 1.3. Linalool ...................................................................................................................... 9
Hình 1.4. Nerol......................................................................................................................... 10
Hình 1.5.a. α-Terpineol ............................................................................................................ 10
Hình 1.5.b. β-Terpineol ............................................................................................................ 10
Hình 1.5.c. γ-Terpineol ............................................................................................................. 10
Hình 1.6. Geraniol .................................................................................................................... 11
Hình 1.7. Citronellal ................................................................................................................. 11
Hình 1.8. Geranial .................................................................................................................... 12
Hình 1.9. Cumin aldehyde ........................................................................................................ 12
Hình 2.1. Bƣởi Đoan Hùng....................................................................................................... 39
Hình 2.2. Cam sành Hàm Yên .................................................................................................. 39
Hình 2.3. Chanh giấy Hàm Yên ................................................................................................ 39
Hình 3.1. Ảnh hƣởng của kích thƣớc nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu ..................... 64
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ nƣớc/nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu ...................... 65
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của thời gian chƣng cất đến hiệu suất thu hồi tinh dầu ........................... 66
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ khối lƣợng nguyên liệu/thể tích của thiết bị đến hiệu suất thu hồi
tinh dầu .................................................................................................................................... 67
Hình 3.5.a. Ảnh hƣởng của các yếu tố đến hiệu suất thu hồi tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng 70
Hình 3.5.b. Ảnh hƣởng của kích thƣớc nguyên liệu và và thời gian chƣng cất đến hiệu suất thu
hồi tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng ........................................................................................ 70

Hình 3.26. Hiệu suất phân lớp giữa các hợp chất có chứa oxy và cấu tử hydrocarbon ............ 108

Hình 3.27. Sơ đồ quy trình làm giàu hợp chất có chứa oxy trong tinh dầu vỏ quả có múi . 109
Hình 3.28. Sắc ký đồ tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng sau khi làm giàu các hợp chất có
chứa oxy ................................................................................................................................ 111
Hình 3.29. Sắc ký đồ tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên sau khi làm giàu các hợp chất có chứa
oxy ......................................................................................................................................... 112
Hình 3.30. Sắc ký đồ tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên sau khi làm giàu các hợp chất có
chứa oxy ................................................................................................................................. 113
Hình 3.31. Kết quả đánh giá thị hiếu các mẫu tổ hợp hƣơng tinh dầu vỏ quả có múi ............. 115
Hình 3.32. Hình ảnh chỉ hoạt tính kháng khuẩn của tổ hợp hƣơng ......................................... 116
Hình 3.33. Sơ đồ quy trình tạo hƣơng liệu quả có múi sau khi làm giàu các hợp chất có chứa
oxy ......................................................................................................................................... 118
Hình 3.34. Sắc ký đồ cấu tử của hƣơng liệu quả có múi ......................................................... 120
Hình 3.35. Hƣơng liệu quả có múi dạng bột ........................................................................... 121
Hình 3.36. Kết quả đánh giá thị hiếu sản phẩm bánh quy xốp hƣơng liệu quả có múi ............ 122
Hình 3.37. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh quy xốp hƣơng liệu quả có múi ............................. 123
Hình 3.38. Sản phẩm bánh quy xốp hƣơng liệu quả có múi .................................................... 124
Hình 3.39. Kết quả đánh giá thị hiếu sản phẩm thạch rau câu hƣơng liệu quả có múi ............ 125
Hình 3.40. Sơ đồ quy trình sản xuất thạch rau câu hƣơng liệu quả có múi ............................. 126
Hình 3.41. Sản phẩm thạch rau câu hƣơng liệu quả có múi .................................................... 127
Hình 3.42. Kết quả đánh giá thị hiếu sản phẩm nƣớc cam hƣơng liệu quả có múi .................. 128


xiv
Hình 3.43. Sơ đồ quy trình sản xuất nƣớc cam hƣơng liệu quả có múi ................................... 129
Hình 3.44. Sản phẩm nƣớc cam hƣơng liệu quả có múi .......................................................... 130
Hình 3.45. Kết quả đánh giá thị hiếu sản phẩm rƣợu mùi hƣơng liệu quả có múi ................... 131
Hình 3.46. Sơ đồ quy trình sản xuất rƣợu mùi hƣơng liệu quả có múi .................................... 132
Hình 3.47. Sản phẩm rƣợu mùi hƣơng liệu quả có múi .......................................................... 133

dầu ngày càng tăng cao đặc biệt là trong lĩnh vực thực phẩm và mỹ phẩm, chỉ riêng
Trung Quốc năm 2009 đạt 17.969 tấn. Brazin đứng đầu thế giới về sản lƣợng tinh dầu
cam chanh, năm 2009 Brazin đã sản xuất 18.075 tấn tinh dầu cam, chanh, Hoa kỳ đạt
7.285 tấn, Mexico đạt 370 tấn, Nhật Bản đạt 390 tấn, Israel đạt 372 tấn, Italia đạt 278 tấn,
Trung Quốc đạt 265 tấn và Australia đạt 240 tấn [14, 17]. Còn ở Việt Nam nhu cầu về
tinh dầu cho các ngành thực phẩm, dƣợc phẩm, hóa mỹ phẩm ngày càng nhiều, nƣớc ta
có nhiều loại thực vật có chứa tinh dầu, nhƣng nhiều năm qua nƣớc ta lại phải nhập khẩu


2
tinh dầu với số lƣợng lớn. Theo thống kê của Bộ Công Thƣơng, năm 2008 nƣớc ta phải
nhập khẩu một khối lƣợng tinh dầu trị giá khoảng 25 triệu đô la Mỹ. Việc khai thác, sản
xuất tinh dầu vẫn còn nhỏ, manh mún và tạm bợ. Đặc biệt là việc tách chiết các cấu tử tạo
hƣơng trong tinh dầu để tổ hợp hƣơng liệu thì rất ít các cơ sở nghiên cứu và sản xuất [5,
14, 17, 87]. Trong tinh dầu vỏ quả có múi có chứa các hợp chất thuộc nhóm terpenoid có
khả năng tạo mùi thơm hấp dẫn, đặc trƣng của các loại quả này và có khả năng ứng dụng
trong thực phẩm, mỹ phẩm và dƣợc phẩm. Nhƣng ở Việt Nam hiện nay nguồn nguyên
liệu để thu chất thơm chủ yếu từ quế, đinh hƣơng, sả, bạc hà... với sản lƣợng còn thấp và
chƣa đáp ứng đƣợc nhu cầu tiêu dùng. Trong khí đó, những năm gần đây, chúng ta đang
chú trọng tới việc trồng cây ăn quả có múi, nhƣng những loại quả này mới chỉ đƣợc sử
dụng phần múi, còn phần vỏ chiếm từ 20- 25%, có chứa một số cấu tử tạo hƣơng thuộc
nhóm terpenoid trong tinh dầu vỏ quả có múi lại chƣa đƣợc quan tâm nghiên cứu. Cho
đến thời điểm này ở nƣớc ta có rất ít công trình khoa học nghiên cứu tách chiết và thu hồi
các cấu tử tạo hƣơng thuộc nhóm terpenoid trong tinh dầu vỏ quả có múi, để tổ hợp ra
một loại hƣơng liệu mới dùng trong các ngành thực phẩm, mỹ phẩm và dƣợc phẩm.
Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu một số chất
tạo hương thuộc nhóm Terpenoid thu nhận từ một số loại quả có múi ở miền Bắc Việt
Nam và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm”. Đề tài nhằm tạo ra một loại hƣơng liệu
quả có múi, tận dụng phần vỏ quả có múi và góp phần giải quyết đầu ra cho loại quả này.
2. Mục tiêu của đề tài

sử dụng cho các loại quả này. Kết quả nghiên cứu góp phần tạo ra một loại hƣơng liệu
mới từ vỏ quả có múi, góp phần làm đa dạng hoá sản phẩm hƣơng liệu trên thị trƣờng.
Tạo ra một loại hƣơng liệu tự nhiên dạng bột có nguồn gốc từ bƣởi, cam, chanh
của Việt Nam. Kết quả nghiên cứu của đề tài còn góp phần đƣa ra công thức, thông số kỹ
thuật, quy trình thu hồi tinh dầu và phối hợp hƣơng liệu cho các sản phẩm thực phẩm.
5. Tính mới của đề tài
Luận án là công trình khoa học nghiên cứu và xác định đƣợc đầy đủ các cấu tử
tạo hƣơng đặc trƣng thuộc nhóm terpenoid trong tinh dầu vỏ quả bƣởi Đoan Hùng, cam
sành Hàm Yên và chanh giấy Hàm Yên của Việt Nam, là cơ sở khoa học cho việc nghiên
cứu tổ hợp hƣơng liệu từ tinh dầu của loại quả này.
Quy trình làm giàu các hợp chất có chứa oxy tạo mùi thơm cho tinh dầu vỏ quả
bƣởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên, chanh giấy Hàm Yên bằng ethanol 96% và ethanol
70%, đồng thời loại bớt các cấu tử hydrocarbon, không tạo mùi thơm nhƣng gây ra vị
đắng cho tinh dầu, góp phần làm tăng giá trị của tinh dầu vỏ quả có múi ở nƣớc ta.
Quy trình sản xuất hƣơng liệu quả có múi dạng bột, góp phần giữ đƣợc các cấu
tử tạo hƣơng trong hƣơng liệu với thời gian dài, thuận tiện trong bảo quản, vận chuyển và
sử dụng trong lĩnh vực thực phẩm.


4

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. KHÁI QUÁT VỀ TERPENOID
Terpenoid là một nhóm các hợp chất thiên nhiên, chúng là dẫn xuất của các đơn vị
isoprene. Hay nói cách khác terpenoid là các hợp chất thƣờng chƣa no, có chứa C, H2 và
O2, mà phân tử của nó đƣợc cấu tạo bởi một hoặc nhiều đơn vị isoprene và có chung một
nguồn gốc sinh tổng hợp là (C5H8).
CH2=C-CH=CH2
‫׀‬
CH3

caryophyllene. Sesquiterpene là phân đoạn tinh dầu có độ sôi cao, nhiều tinh dầu màu
xanh lơ hoặc tím, đặc biệt sau hydrogen hóa với lƣu huỳnh [11, 13, 16, 19, 93].
1.1.1.3. Diterpene
Diterpene có công thức C20H32, đƣợc tạo thành bởi 4 đơn vị isoprene kết hợp,
diterpene có chủ yếu trong nhựa cây và gồm bốn loại: Diterpene không vòng nhƣ β-phytol.
Diterpene đơn vòng nhƣ vitamin A. Diterpene hai vòng nhƣ sclareol, manool. Diterpene ba
vòng nhƣ abietic acid, levopimaric acid, podocapric acid... [1, 11, 13, 16, 19, 93].
1.1.1.4. Triterpene
Triterpene có công thức C30H48, về mặt cấu trúc hóa học triterpene đƣợc tạo
thành bởi sáu đơn vị isoprene kết hợp với nhau bởi hai mảnh C15 nối với nhau ở giữa theo
cách đầu nối với đầu. Hợp chất hexane squalene với cấu hình trans là tiền thân của tất cả
các triterpene và đƣợc phân bố rộng rãi cả trong động vật và thực vật. Nghiên cứu về
triterpene cho thấy có gần 500 bộ khung triterpene khác nhau có nguồn gốc từ tự nhiên,
phần lớn các triterpene có cấu trúc bốn vòng giáp nhau (6-6-6-5) hoặc năm vòng giáp
nhau (6-6-6-6-5 hoặc 6-6-6-6-6), nhƣng cũng tồn tại một số ít các triterpene dƣới các
dạng mạch hở, một vòng, hai vòng, ba vòng hoặc sáu vòng [1, 11, 13, 16, 19, 93].
1.1.1.5. Tetraterpene
Tetraterpene có công thức C40H64, các tetraterpene chỉ có trong một nhóm các
hợp chất, đó là các carotenoid bao gồm hàng trăm các chất khác nhau. Carotenoid đƣợc
sinh tổng hợp từ hai phân tử geranyl diphosphat qua nhiều quá trình sẽ tạo ra z-phytoene
và tiếp đó là lycopene. Carotenoid là những sắc tố vàng hay đỏ da cam, tan trong dầu mỡ,
rất phổ biến trong thực vật và có vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp của cây
xanh. Carotenoid là những hợp chất có từ 40 carbon mà cấu trúc của chúng xếp vào
tetraterpene. Carotenoid bao gồm hai nhóm: Nhóm hydrocarbon tan trong ether dầu,
nhóm xanthophyl là dẫn xuất oxy của carotenoid bao gồm các ethanol, aldehyde, acid...
1.1.1.6. Lacton terpenoid
Lacton terpenoid đƣợc phân thành hai loại: Sesquiterpene lacton và iridoid.
Sesquiterpene lacton đƣợc sắp xếp theo cấu trúc khung cơ bản sesquiterpene (C15). Có
khoảng 20 dạng cấu trúc sesquiterpene lacton khác nhau. Các dạng thƣờng gặp nhất trong


Dạng trans Dạng cis
Pyrophotphat neryl
Pyrophotphat geranyl

Terpenoid vòng.

Terpenoid hở.


7
1.1.3. Tính chất tạo hƣơng và hoạt tính sinh học của terpenoid
1.1.3.1. Tính chất tạo hương của terpenoid
Terpenoid đƣợc cấu tạo bởi liên kết “đầu với đuôi” của các đơn vị isoprene đƣợc
sinh ra từ mevalonic acid. Terpenoid là những thành phần chủ yếu trong tinh dầu vỏ quả
có múi. Terpenoid tạo nên một nhóm chất rất lớn của các sản phẩm thiên nhiên, chúng có
đặc tính thơm và đƣợc sử dụng rộng rãi trong hƣơng liệu và công nghiệp chất thơm. Các
cấu tử thuộc nhóm terpenoid thƣờng dễ bay hơi, dễ hòa tan trong nƣớc, trong ethanol, là
những cấu tử có độ phân cực trung bình và phân cực mạnh. Đồng thời có tính chất tạo
hƣơng, vì thế làm tăng mùi, vị hấp dẫn cho thực phẩm, cho nên thƣờng đƣợc sử dụng làm
hƣơng liệu cho bánh, kẹo và sản xuất rƣợu mùi. Các cấu tử của tinh dầu vỏ quả có múi
bao gồm terpene và dẫn xuất của terpene nhƣ aldehyde, ester, ketone, alcohol và acid…
Tác giả Newman A.A [93] cho rằng các dẫn xuất chứa oxy của của terpene nhƣ: alcohol,
aldehyde, ketone, ester và acid có trong tinh dầu vỏ quả có múi, đây là những cấu tử
chiếm tỷ lệ nhỏ nhƣng lại là những cấu cấu tử góp phần tạo hƣơng thơm hấp dẫn cho tinh
dầu vỏ quả này.
Hƣơng thơm của tinh dầu vỏ quả có múi thƣờng chủ yếu do các nhóm chức nhƣ:
aldehyde, ester, ketone, alcohol và acid… quyết định. Nhóm alcohol: Các cấu tử có nhóm
chức alcohol cũng có nhiều trong tinh dầu vỏ quả có múi, có thể ở dạng mạch thẳng hay
mạch vòng. Chúng cũng góp phần tạo hƣơng thơm cho tinh dầu vỏ quả có múi, chẳng
hạn trans-p-mentha-2,8-dien-1-ol là cấu tử tạo hƣơng thơm đặc trƣng cho tinh dầu bƣởi,

trong diệt khuẩn, phòng chống tim mạch và phòng chống khối u.
Các kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy tinh dầu vỏ bƣởi và vỏ cam còn có tác
dụng chống ung thƣ. Trong tinh dầu bƣởi, cam, có các cấu tử limonene, octanal,
citronellal và decanal... đã đƣợc nhiều nhà khoa học nghiên cứu và chứng minh khả năng
phòng chống một số loại ung thƣ [14, 25, 30]. Trong dân gian còn dùng tinh dầu bƣởi để
giải rƣợu và bôi lên các vùng tóc rụng để kích thích mọc tóc. Xông mặt với tinh dầu vỏ
cam và quýt với nƣớc có tác dụng giảm thiểu những cơn đau đầu khó chịu [1, 11, 16].
Trong hợp chất lactone terpenoid có vòng lactone không no dễ dàng kết hợp với
các nhóm -SH, -OH, -NH của amino acid và protein trong vi sinh vật, biến thành chất độc
và làm rối loạn quá trình sống của chúng.
Terpenoid còn có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con ngƣời, chúng tham gia
vào những quá trình trao đổi chất nhƣ các vitamin, tác dụng nhƣ các tác nhân điều tiết,
phòng chống ung thƣ và đóng vai trò bảo vệ nhƣ những chất chống oxy hóa. Đặc biệt
trong terpenoid có các hợp chất vòng lactone chiếm một vị trí quan trọng trong lĩnh vực
nghiên cứu y học, nông nghiệp vì tác dụng độc tế bào, kháng khuẩn, diệt côn trùng, diệt
nấm và kháng ung thƣ [1, 19, 65, 93]. Các nghiên cứu về dƣợc lý cho thấy các hợp chất
terpenoid thể hiện hoạt tính sinh học rất đa dạng nhƣ các hoạt tính chống ung thƣ, khối u,
chống oxy hóa, kháng virus, kháng viêm nhiễm, bảo vệ gan, phòng chống tiểu đƣờng,
phòng chống bệnh thấp khớp, trị các chứng bệnh về đƣờng hô hấp và hạn chế sinh tổng
hợp cholesterol từ đó làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch [1, 19, 21, 33, 65, 93].